výpočet pH kyselin a zásad
silné kyseliny a zásadysilné elektrolyty jsou úplně disociovány
HA + H2O H3O+ + A-
pH= -log a(HA) a= f.c (a – aktivita (mol/l); f – aktivitní koeficient)pOH= -log a(B) f=1 když c<0,005 mol/l)
pH = 14-pOH
slabé kyseliny a slabé zásadyslabé elektrolyty jsou disociovány částečně (sl. kyselina: pKa > 3,5; sl. zásada: pKb > 3,5)
HA + H2O H3O+ + A- Ka= [H3O+]*[A-]/[HA]
pH= ½ (pKa – log c(HA))pOH= ½ (pKb – log c(B))
výpočet pH solí
jedná se o silné elektrolyty => jsou úplně disociovány
sůl silné kyseliny a silné zásady
NaOH + HCl H2O + NaClNaCl + 2H2O Na+ + Cl- + H3O+ + OH-; ionty silné kyseliny a zásady nepodléhají hydrolýze
pH= -log √(Kw) = 7 (při 25°C) Kw = [H3O+]*[OH-]
sůl slabé kyseliny a silné zásady
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2OCH3COONa + H2O CH3COO- + Na+ + H2OCH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
pH= ½ (pKw + pKa + log c(soli)) = ½(14 + pKa + log c(soli))
výpočet pH solí
sůl slabé kyseliny a slabé zásady
CH3COOH + NH3 CH3COONH4
CH3COONH4 + H2O CH3COO- + NH4+ + H2O
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
pH= ½ (pKw + pKa – pKb) = ½(14 + pKa – pKb)
sůl silné kyseliny a slabé zásady
HCl + NH3 NH4ClNH4Cl + H2O NH4
+ + Cl- + H2ONH4
+ + H2O NH3 + H3O+
pH= ½ (pKw - pKb – log c(soli)) = ½(14 - pKb – log c(soli))
příklady
1. Jaké bude pH roztoku, přidáme-li ke 100 ml HCl o koncentraci 0,005 mol/l 150 ml vody? (2,7)
2. Jaké je pH roztoku hydroxidu vápenatého o koncentraci 0,002 mol/l? (11,6)
3. Jaké výsledné pH má směs vzniklá smísením 100 ml HCl o pH = 3 a 500 ml HCl o pH=4? (3,6)
příklady
4. Jaké bude pH roztoku, HCl o koncentraci 1*10-9 mol/l?
5. Jaké je pH roztoku, který vznikne rozpuštěním 3,3*10-3 g hydroxidu sodného v destilované vodě a následném doplněním roztoku na objem 1000 ml? (9,9)
6. Jaké je pH roztoku kyseliny sírové o koncentraci 0,002 mol/l? (2,4)
příklady
7. Kolik ml kyseliny dusičné o pH = 3,5 je nutno přidat k 50 ml roztoku kyseliny dusičné o pH = 1,7, aby pH vzniklého roztoku bylo 2,4? (217 ml)
8. Jaké je pH roztoku amoniaku, jestliže bylo smícháno 200 ml amoniaku o koncentraci 0,01 mol/l zředěno na objem 400 ml? (pK(NH3)= 4,755) (10,5)
9. Kolik gramů slabé zásady je potřeba navážit, aby po rozpuštění a doplnění navážky na objem 250 ml měl roztok pH= 9,9? (pKb= 4,73; M= 120 g/mol) (0,0102 g)
příklady
10. 230 mg kyseliny benzoové bylo rozpuštěno a doplněno na objem 100 ml. Jaká je disociační její konstanta, je-li pH tohoto roztoku 2,96? (6,31*10-5)
11. Jaká je hmotnostní koncentrace amoniaku v roztoku, jehož pH je 9,7? (pK(NH3)= 4,755) (0,0024 g/l)
12. Jaké je pH roztoku octanu sodného, jestliže 25 ml octanu sodného o koncentraci 0,88 mol/l bylo zředěno na objem 200 ml destilovanou vodou? (pKa(kys.octové)= 4,756 (8,9)
příklady
13. 800 ml chloridu amonného obsahovalo 5 g této soli. Jaké je pH tohoto roztoku? (pK(NH3)= 4,755 (5,1)
14. Jaké pH má roztok dusitanu amonného o hmotnostní koncentraci 50 mg/l? (pK(NH3)= 4,755; pK(HNO2)= 3,20) (6,2)
15. Jaké pH má roztok mléčnanu amonného o koncentraci 0,01 mol/l? (pK(NH3)= 4,755; pK(kys. mléčná)= 3,86) (6,6)
16. Kolik gramů octanu draselného bylo rozpuštěno ve 100 ml roztoku, který má pH 8,5? (pK(CH3COOH)= 4,755) (0,17 g)
výpočet pH tlumivých roztoků
tlumivý roztok – směs slabé kyseliny a její soli se silnou zásadou; směs slabé zásady s její solí se silnou kyselinou
)()(log
kyselinycsolicpKpH a
)()(log
zásadycsolicpKpOH b
příklady
17. Jaké je pH tlumivého roztoku, jestliže koncentrace kyseliny octové v roztoku je 0,015 mol/l a koncentrace octanu sodného je 0,0015 mol/l? (3,8)
18. Jaké je pH tlumivého roztoku obsahujícího v 1000 ml 54 g chloridu amonného a 350 ml amoniaku o koncentraci 13,38 mol/l? (pK(NH3)= 4,755; M(NH4Cl)= 53,5 g/mol) (9,9)
19. V jakém poměru látkových koncentrací je třeba smíchat amoniak a chlorid amonný, aby amoniakální pufr měl pH 9,94? (pK(NH3)= 4,755) (5 (amoniak):1 (chlorid amonný))
příklady
20. Tlumivý roztok obsahuje směs kyseliny octové o koncentraci 0,1 mol/l a roztok octanu sodného o koncentraci 0,05 mol/l. Jak se změní pH po přídavku 0,01 molu HCl do 1 l tohoto roztoku? Jak se změní pH po přídavku 0,05 molu KOH do 1 l tohoto roztoku? (pK(CH3COOH)= 4,76) (ΔpH1 = 0,2; ΔpH2 = 0,7)
21. Vypočtěte pH roztoku v jednotlivých fázích titrace 100 ml NaOH o koncentraci 0,01 mol/l roztokem HCl o koncentraci 0,01 mol/l:
a) na začátku titraceb) po přídavku 10 ml HClc) v bodě ekvivalenced) po přídavku 110 ml HCl(a- 12; b- 11,9; c- 7; d- 3,3)
